大跨度柔性悬索桥是一种非线性效应十分显著的桥梁结构。随着该种桥型的应用日益广泛,对该种桥梁的设计及施工进行细致的分析显得尤为重要。本文以张家口市大青山人行玻璃悬索桥为工程背景,围绕对大跨度柔性悬索桥合理成桥状态的确定及施工阶段的控制展开。主要研究内容如下:(1)利用分段悬链线理论对悬索桥平面及空间缆索系统线形进行解析法计算。根据分段悬链线理论提出一种已知主缆各IP点、吊杆力以及跨中垂度情况下的主缆找形方法,将平面缆索线形计算程序扩展到空间体系,给出了已知IP点、吊杆一个方向分力以及垂度时的空间缆索系统找形方法。所述的缆索找形方法具有计算速度快、精确度高等特点,可利用到悬索桥成桥状态主缆及抗风缆索系统线形确定中。(2)采用CR列式全量法编写桥梁结构非线性有限元计算程序。利用CR列式全量法,精确扣除结构的平动与转动,将结构大位移大转动问题转化为局部坐标系下小应变问题。计算结果的精确性不再依赖于切线刚度矩阵的精确性,切线刚度矩阵仅作为预测位形作用,精确的杆端力按照稳定函数法求解。采用迭代法对非线性方程组求解,避免了计算过程中的误差累计。分别对梁单元、桁架单元及索单元等进行了算例分析,程序计算能力得到了验证。(3)对桥梁施工过程分析方法进行了论述。采用零位移拼装法与切线拼装法模拟施工过程中悬臂浇筑与预制拼装。将CR列式法引入到施工阶段分析中,使施工过程分析计算中单元、约束的增减以及索力的调整十分简单,不必额外编写程序。(4)对大跨度柔性悬索桥合理成桥状态确定方法与施工过程控制进行论述。以张家口市大青山人行玻璃悬索桥为背景,将本文杆系结构有限元分析程序与解析法缆索系统分析程序相结合,对合理成桥状态下主缆找形、抗风缆索设计、全桥有限元分析进行了介绍,对成桥状态下结构受人群及温度荷载的影响进行了分析。在施工过程方面,利用本文程序对该桥主梁吊装、索鞍预偏及顶推等关键步骤进行了精细地分析控制。